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Fisiologia Gastrointestinalsecreçãoabsorção digestão

Kelly

Peptídeos GIRegulam a função do sistema GI

Peptídeos GI: Hormônios

Peptídeos liberados pelas células endócrinas do sistema GI

Alvo: pode estar localizada no sistema GI ou

no corpo a distâncias maiores

Gastrina:cels parietais do estômago

Peptídeo inibidor gástrico: cels β-pâncreas

4 peptídeos GI são classificados como hormônios

• Gastrina

• Colecistocinina

• Secretina

• Peptídeo inibidor gástrico

4 peptídeos GI são classificados como hormônios

Promove a secreção do H+ pelas células parietais gástricas

1. Estimula secreção de H+

2. Estimula o crescimento da mucosa gástrica

(efeito trófico).

Gastrina

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17 aas, secretada pela células G, no antro do estômago.

(*Forma hormonal secretada em resposta a uma refeição)

*

Fragmento mínimo necessário p/ atividade biológica

Gastrina • Em resposta à ingesta de uma refeição, a

gastrina é liberada das células G do antro

• Estímulo para a secreçãoProdutos da digestão (carne)

Distensão do estômago

Estimulação vagal

Células G

Gastrina Síndrome Zollinger- Ellison ( gastrinoma)

Tumor pancreático secreta gastrinaNão há feedback negativo de secreção de gastrina em resposta a acidez gástricaNível sérico de gastrina ↑↑

Dor abdominal, vômito, náuseas, úlcerasEsteatorréia(lipídeos nas fezes) excesso de H+ > capacidade de tamponamento HCO3

- do suco pancreático e acidez lesa mucosa duodenal e reduz absorção lipídeos↑ HCl, gastrina e massa celular parietal

Tratamento: remoção cirúrgicacimetidina e omeprazol: bloqueio H+K+ATPase das células parietais

Colescitocinina (CCK)

Secretada pelas células I das mucosas duodenal e jejunal em resposta:

•Monoglicerídeos e ácidos graxos. TRIGLICERÍDEOS não.

• Pequenos peptídeos e aas

Estímulos alertam as células I da presença de refeição contendo lipídeo e proteínas

DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE LIPÍDEOS

Colescitocinina (CCK)

33AA sendo os 5 C- terminais idênticos à gastrina

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Colescitocinina (CCK) Colescitocinina (CCK)

1- Contração da vesícula biliar ejeta a bile da vesícula biliar em direção a luz do intestino delgado

2- Secreção de enzimas pancreáticas- lipases, amilases e proteases pancreáticas

3- Secreção pancreática de HCO3-

4- Crescimento do pâncreas exócrino e da vesícula biliar

5- Inibição do esvaziamento gástrico lentifica a saída do quimo (alimento parcialmente digerido) do estômago . Essa etapa é crítica para o processo de digestão e absorção de lipídeos.

Secretina

27 AA todos necessáriosCélula S do duodenoEstímulo: Resposta ao H+ e ácido graxo no intestino delgadoAção: secreção pancreática e biliar de HCO3

-

Inibe efeitos da gastrina

Célula S do duodeno (secretina)

Secretina

Pâncreas e Ves. biliar

Secretina

Função da secretina

1.Promover a secreção pancreática e biliar de HCO3-

que neutraliza o H+ na luz do intestino delgado

é essencial para a digestão de lipídeos

Secretado pelas células da mucosa duodenal e jejunal.

É o único hormônio GI secretado em resposta a todo os 3 tipos de nutrientes: glicose, aas e ácidos graxos.

Função:

1- Estimular secreção de insulina pelas células pancreáticas importante carga oral de glicose

2- Inibição da secreção gástrica de H+

Peptídeo Inibidor Gástrico

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4 peptídeos GI são classificados como hormônios

ParácrinosSão peptídeos secretados pelas células endócrinas do sistema GI.

Difusão através do liq. intersticial, ou transporte capilar.

Eles não entram na circulação sistêmica, mas agem localmente.

localmente

Somatostatina

• É secretada pelas células endócrinas da mucosa GI em resposta a uma pH luminal.

• Inibe a secreção de outros hormônios gastrointestinais e inibe a secreção gástrica de H+.

• Ação inibitória por todo o sistema GI.

• Secretada por células semelhantes as endócrinas da mucosa GI, particularmente na região secretora de H+.

• Junto com a gastrina e ACh, estimula a secreção de H+, pelas células

parietais gástricas.

Histamina

São sintetizados nos corpos celulares dos neurônios GI,um PA provoca a liberação do neurócrino.

Neurócrino se difunde pela sinapse e interage com os receptores da célula pós-sináptica

célula pós-sináptica

NeurócrinosSão sintetizados nos corpos celulares dos neurônios GI

Neurócrinos

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Secreções

exócrinas do TGI

SECREÇÃO SALIVAR

Lipase amilase

SECREÇÃO PANCREÁTICA

AmilaseProteasesLipaseBicarbonato

SECREÇÃO HEPÁTICA

Bile (Esfíncter de Oddi)Sais biliaresBilirrubinaFosfolipídeosColesterol

SECREÇÃO GÁSTRICA

HClPepsinogênioFator intrínseco

boca

Regulação da secreção salivar

There are several pairs of salivary glands in different locations: a major pair in front of the ears (parotid

glands); two major pair on the floor of the mouth (sublingual and submaxillary glands); and several minor

pairs within the lips, cheeks, and tongue. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/9654.htm

As glândulas salivares

• Células acinares

• Células ductais

• Células mioepiteliais

localizadas entre a

membrana basal

e as células acinares.

Junqueira e Carneiro, 2001

Histologia das glândulas salivares

Calicreína: Bradicinina

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ácino

Secreção das glândulas salivares

Representação esquemática

do modelo de secreção

salivar em dois estágios

Berne et al., 2004

A ritmos máximos de secreção, as

glândulas salivares podem secretar

até 1 ml/min por grama de tecido, isto é,

o próprio peso por minuto.

Ducto impermeável

à água

ductos

estriados e

secretórios

Produção e secreção de saliva 24 horas/dia

Tônus PS

PS: Sistema Nervoso Parassimpático; SP: Sistema Nervoso Simpático; GCS: gânglio cervival superior.

(+) ou (-)

parassimpático

simpático

SECREÇÃO GÁSTRICA

A secreção gástricaSECREÇÃO GÁSTRICA

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Veja mais em: http://mcb.berkeley.edu/courses/mcb136/topic/Gastrointestinal/Secretion_in_GI-Tract/

Interações das secreções gástricas

mucous

extraído de: Vander, Sherman & Luciano, 2002 – WEBsite original: http://www.biocourse.com/mhhe/bcc/domains/quad/topic.xsp?id=000270

The protection provided to the mucosal surface of the stomach by the bicarbonate-containing mucus layer is known as the gastric mucosal barrier. In man, the mucus layer

is about 0.2 mm thick. Buffering by the bicarbonate-rich secretions of the surface epithelial cells and the restraint to convective mixing caused by the high viscosity of the

mucus layer allow the pH at the cell surface to remain near 7, whereas the pH in the gastric juice in the lumen is 1 to 2.

COX1: atividade ciclooxigenase da PGH2-sintase). Berne et al., 2004 e outros: http://meds.queensu.ca/medicine/physiol/undergrad/phase2/phase2e/Ph2acid.htm

secreção de muco e HCO3- pelas

células epiteliais e mucosas

fluxo sangüíneo

camada

mucosa

(2mm)

Proteção mucosa

PGE2( prostaglandinas

são citoprotetoras)

ACh(PS e SNE)

célula parietal

Fator Intrínseco e a absorção da Vit. B12

Fator intrínseco Absorção de vit B12

Mecanismos intracelulares de secreção ácida

gástrica (célula parietal)

HClInibição da secreção

de HCl

Luz

Luz

sangue

SECREÇÃO GÁSTRICA

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Regulação da secreção ácida gástrica

Olbe, Carlsson & Lindberg, 2003. Nature Reviews Drug Discovery 2, 132-139 (2003)http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nrd/journal/v2/n2/full/nrd1010_r.html

Regulação da secreção ácida gástrica e ações de drogas anti-ácidas:

Regulação da secreção ácida gástrica

na fase cefálica

http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/stomach/index.html

Regulação da secreção ácida gástrica

na fase gástrica

Regulação da secreção ácida gástrica

na fase intestinal

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SECREÇÃO GÁSTRICA

SECREÇÕES EXÓCRINAS

PANCREÁTICA E HEPÁTICA

?

VOLUME

SECRETADO PELO

PÂNCREAS NO

INTESTINO

DELGADO:

1,5 L/DIA

secreção hidro-

eletrolítica

enzimas

digestivas

(proteases,

amilase e lipases)

Principais tipos celulares encontrados

no pâncreasIlhotas de Langerhans

hormônios: insulina (cél. β),

glucagon (cél. α), somatostatina (cél.

δ) e polipeptídeo pancreático (cél. θ)

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AS SECREÇÕES EXÓCRINAS PANCREÁTICAS:

água e eletrólitos

(from duodenal epithelial

cells)

-Amylase (no activation needed)

secreted by duodenal

epithelium

(Enterokinase)

http://mcb.berkeley.edu/courses/mcb136/topic/Gastrointestinal

AS SECREÇÕES EXÓCRINAS PANCREÁTICAS: enzimas

lipase

(from duodenal epithelial

cells)

-Amylase (no activation needed)

secreted by duodenal

epithelium

(Enterokinase)

http://mcb.berkeley.edu/courses/mcb136/topic/Gastrointestinal

AS SECREÇÕES EXÓCRINAS PANCREÁTICAS: enzimas

lipase

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Relative amounts (by weight) of the different classes of pancreatic digestive enzymes. Proteases are the most

abundant class of enzymes.

(from duodenal epithelial

cells)

-Amylase (no activation needed)

secreted by duodenal

epithelium

(Enterokinase)

http://mcb.berkeley.edu/courses/mcb136/topic/Gastrointestinal

AS SECREÇÕES EXÓCRINAS PANCREÁTICAS: enzimas

lipase

ALFA-AMILASE PANCREÁTICA:

Lipase pancreática

A secreção serosa pancreática: lipase pancreática A secreção serosa pancreática: alfa-amilase

Amilopectina (amido) da

batata

maltose dextrina

-limiteligação 1:6

ligação 1:4

maltotriose

alfa-amilase

Produtos da hidrólise do AMIDO pela alfa-amilase glicose

OBS: reparou que é a mesma ação da alfa-amilase salivar?

Vander, Sherman e Luciano, 1997

A secreção serosa pancreática:

a ativação das pró-proteases pancreáticas no intestino

delgado pela enteroquinase (da borda-em-escova)

extraído de: Vander, Sherman & Luciano, 2002 – WEBsite original: http://www.biocourse.com/mhhe/bcc/domains/quad/topic.xsp?id=000270

PRÓ-PROTEASES PANCREÁTICAS:

Tripsinogênio TripsinaENTEROQUINASE

Quimotripsinogênio

Pro-carboxipeptidases A e B

Quimotripsina

Carboxipeptidases

pró-proteases pancreáticas: proteases pancreáticas:

ATIVAÇÃO DAS ENZIMAS PROTEOLÍTICAS PANCREÁTICAS

A secreção serosa pancreática:

a ativação das pró-proteases pancreáticas no intestino

delgado pela enteroquinase (da borda-em-escova)

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AS SECREÇÕES EXÓCRINAS PANCREÁTICAS REGULAÇÃO DA SECREÇÃO EXÓCRINA PANCREÁTICA

estimulação hormonal pancreática

Gordura e de ácido no

duodeno estimula a

secreção endócrina

intestinal das células

endócrinas “S” e “I”.

As céls. “S”

secretam a

SECRETINA que

estimula a

secreção hidro-

eletrolítica dos ductos

pancreáticos

This image shows the stimulants for release of CCK from I cells and secretin release from S cells. Of note, the I cells

and S cells “taste” the specific stimulants in the lumen of the gut to activate release of the hormones. The released

CCK can mediate pancreatic secretion by either activating vagal sensory afferents that results in stimulation of

pancreatic acinar cell secretion though a vago-vagal reflex involving the CNS or through the circulation (i.e.

hormonal action). Secretin also acts through neural (not shown) and hormonal pathways on the pancreas stimulating

secretion from both ductal cells and acinar cells. http://www.gastroslides.org/main/browse_deck.asp?tpc=2&mxpg=390&pg=1842#image

A REGULAÇÃO DA SECREÇÃO DOS DUCTOS PELA SECRETINA REGULAÇÃO DA SECREÇÃO EXÓCRINA PANCREÁTICA

estimulação hormonal pancreática

Gordura e de ácido no

duodeno estimula a

secreção endócrina

intestinal das células

endócrinas “S” e “I”.

As céls. “I”

secretam a

CCK

que estimula

a secreção

serosa dos

ácinos pancreáticos

This image shows the stimulants for release of CCK from I cells and secretin release from S cells. Of note, the I cells

and S cells “taste” the specific stimulants in the lumen of the gut to activate release of the hormones. The released

CCK can mediate pancreatic secretion by either activating vagal sensory afferents that results in stimulation of

pancreatic acinar cell secretion though a vago-vagal reflex involving the CNS or through the circulation (i.e.

hormonal action). Secretin also acts through neural (not shown) and hormonal pathways on the pancreas stimulating

secretion from both ductal cells and acinar cells. http://www.gastroslides.org/main/browse_deck.asp?tpc=2&mxpg=390&pg=1842#image

A REGULAÇÃO DA SECREÇÃO DOS DUCTOS PELA CCK Regulação das secreção exócrina pancéática (ductos e

ácinos) pelos hormônios intestinais

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The graphic in this image depicts the neurotransmission systems and neurotransmitters involved in regulating acinar

and ductal secretion. The blue cell is called a centroacinar cell. These cells have characteristics more similar to ductal

cells although their exact function is not known. Vagal efferents activate neurons in the intrapancreatic ganglia.

Neurons from the ganglia then have processes that are in proximity to the parenchymal cells. These processes release

the neurotransmitters, acetylcholine (Ach), gastrin releasing peptide (GRP) and vasoactive intestinal polypeptide (VIP)

when their neurons are activated. Ach causes secretion from both acinar cells and ducts while all three

neurotransmitters can cause secretion from acinar cells.http://www.gastroslides.org/main/browse_deck.asp?tpc=2&mxpg=390&pg=1842#image

A secreção exócrina hepática

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/1090.htm

• Necessária para a absorção de lipídeos no intestino delgado.

• A bile é uma mistura de sais biliares, pigmentos biliares e colesterol.

• Importante para resolver o problema de insolubilidade dos lipídeos.

Bile

1) Bile é produzida esecretada pelo fígado

2) Armazenada na vesícula biliar

3) Liberados na luz do intestino

Bile Função digestiva da bile: sais biliares

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A circulação êntero-hepática dos sais biliares

REGULAÇÃO DA SECREÇÃO BILIARProdução de bile+circulação êntero-hepática dos sais biliares e

esvaziamento da vesícula biliar e relaxamento de Oddi pela CCK

?

?

Cálculo Biliar

• Concentração de colesterol supersatura a bile, este começa a cristalizar, formando cálculos biliares. Posteriormente, forma-se depósitos de cálcio nos cálculos.

Digestãoe Absorção

Digestão• É a degradação química dos alimentos ingeridos em

moléculas absorvíveis.

• As enzimas digestivas são secretadas nas secreçõessalivar, gástrica e pancreática. Também podem serencontradas na membrana apical das célulasepiteliais do intestino.

Absorção: movimento de nutrientes, água e eletrólitos da luz

intestinal para o sangue.

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Adaptações da mucosa intestinal (pregas, vilosidades e microvilosidades) amplificam a superfície de contato entre o epitélio absortivo e os nutrientes.

Existência de uma densa rede de capilares, vênulas e ductos lacteais que permeiam os vilos intestinais permitindo, assim, o aporte de substâncias e a drenagem dos nutrientes, água e eletrólitos absorvidos pelo epitélio intestinal.

Via Celular

Glicídeos

• Glicídeos ingeridos:

Polissacarídeos, dissacarídeos (lactose, maltose, sacarose), e pequenas quantidades de glicose e frutose.

Digestão Química: Carbohidratos

Carboidratos -> monossacarídeos (que serão

absorvidos pelas células epiteliais do intestino)

Enzimas usadas:

-amilases salivar e pancreática

enzimas da borda intestinal em escova

Maltase, lactase, sacarase e dextrinase

Produtos finais- glicídeos

Monossacarídeos

• Glicose

• Galactose

• Frutose

Vias para digestão-carbohidratos

Salivar e pancreática

Enzimas intestinais da borda em escova

Maior ação pHneutro

Maior ação pHneutro

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Enzimas intestinais da borda em escova: α-dextrinase, lactase, maltase e sacarase

Trealose Lactose Sacarose

trealase lactase sacarase

Glicose Glicose GlicoseGalactose Frutose

Dissacarídeos: no alimento

Produtos finais da digestão de glicídeos: absorvidos pelas células epiteliais do intestino

CarbohidratosDigestão

Absorção celular:

via co-transporte de Na+ (co-transportador Na+-

glicose

Glicose e galactose

difusão facilitada

Frutose

Entra no leito capilar pelas vilosidades

Transportado para o fígado via veia hepática

portal

Luz Sangue

Co-transporte

igual

Transportador comum-competição

Difusão facilitada

Absorção da frutose muito mais lenta que a da Glicose e Galactose.

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Intolerância à lactose (galactose+glicose)

• Deficiência da lactaseLactase: está deficiente ou ausente: lactose não é digerida em glicose+galactose

lactaseLactose

lactase

Glicose Galactose

Luz do intestino

Lactosenão-digerida

Diarréia osmótica

• O comprometimento da absorção de carboidratos, causado pela ausência da amilase salivar ou pancreática, quase nunca é observado, pois essas enzimas em geral estão em excesso (em geral). Por outro lado, o comprometimento da absorção, devido à deficiência das dissacaridases das membranas, é bastante comum.

3)Monossacarídeos absorvidos:glicose, frutose e galactose.

2)Enzimas intestinais

RESUMO

1)Digestão parcial-amilase salivar

Digestão Química: Proteínas

Proteínas ->formas absorvíveis: tri-

dipeptídeos e aminoácidos

Enzimas usadas:

pepsina (3 isoenzimas, estômago)

Enzimas Pancreáticas

tripsina, quimotripsina, e carboxipeptidase

Enzimas da borda em escova –

aminopeptidases, carboxipeptidases, e

dipeptidases

Digestão de proteínas

2) Proteases pancreáticas e da borda em escova (endo-exopeptidases)

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Estômago

Intestino delgado

exopeptidasesendopeptidases

( secretado pelas cels. principais (mucosa gástrica))

( endopeptidase)

Outro tipo celular:Células parietais ou oxínticas•Secretam HCl•Secretam o fator intrínseco

Grânulos de zimogênio: célula principal

Células principais:pepsinogênio

Células parientais:HCl (acidifica: pH 1-2)

PepsinapH>5, pepsina é desnaturada

duodeno: pepsina é inativada- secreções ricas em bicarbonato

Curiosidade

• Pepsina não é essencial para a digestão normal de proteínas.

• Indivíduos cujos estômagos foram removidos ou que não secretam H+

Digestão e a absorção de proteínas estão normais

Conclusão: proteases pancreáticas e da borda em escova podem digerir de forma adequada as proteínas ingeridas

Digestão proteíca-parte 2intestino delgado

• Proteases pancreáticas

• Proteases da borda em escova

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• Pâncreas secreta aproximadamente 1l de líquido por dia na luz do duodeno-componente aquoso-enzimático

Proteases pancreáticas-precursores inativos:tripsinogênio, quimiotripsinogênio, proelastase, procarboxipeptidase A e B

duodeno

Ativação das proteases: Int. delgado (5 prot. pancreáticas)

exopeptidasesendopeptidases

(1) ativação

aminoácidos, dipeptídeos e tripeptídeos-absorvidos

• Somente aminoácidos, dipeptídeos e tripeptídeos são absorvíveis.

• Note: que carboidratos são absorvidos apenas na sua forma mais simples. Em contraste proteínas podem ser absorvidas. em unidades maiores.

Proteínas

Como é a absorção de proteínas?

Absorção: similar a carboidratos

via co-transporte

Tripeptídeos, dipeptídeos e Amino ácidos

difusão facilitada

Entra no leito capilar pelas vilosidades

Abosorção: Aminoácidos, dipeptídeos e tripeptídeos

Difusão facilitada

Co-transportadoresdependentes de H+

Co-transportadoresdependentes de Na+

Peptidasescitosólicas

→Maior parte da

absorção

Lipídeos

• Lipídeos alimentares: triglicerídeos, colesterol e fosfolipídeos.

• Insolúveis em H20, precisam ser solubilizados para serem digeridos e absorvidos.

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Digestão de lipídeos

Lipases gástrica e lingual

• (10% da digestão)

Enzimas pancreáticas•maior parte da digestão lipídica

Digestão Química: Gorduras

Lipases pancreáticas

Lipase pancreática triglicerídeos- monoglicerídeo

e ácido graxo.

Colesterases

Quebra os ácidos graxos dos ésteres de colesterol

Fosfolipase A2

Quebra os ácidos graxos de fosfolípides

(ex:fosfatidilcolina)

Função do estômago é desnaturar emisturar os lipídeosLipases lingual e gástrica: hidrolisam 10%dos triglicerídeos ingeridos em glicerol +ácidos graxos.

Contribuição importante do estômago

• Esvazia lentamente o quimo para o intestino delgado.

• Assim a velocidade do esvaziamento gástrico é crítica.

• A velocidade do esvaziamento gástrico é lentificada pela CCK (secretada quando os ácidos graxos surgem no duodeno).

Intestino delgado

•Onde ocorre a maior parte da digestão lipídica•3 fatores são fundamentais para que a digestão de lipídeos ocorra:

Enzimas pancreáticasLipase pancreática: secretada como enzima ativa (contraste com enzimas responsáveis pela digestão de proteínas)Hidrolisa triglicerídeos em monoglicerídeos+ 2 ácidos graxos

monoglicerídeos

+ 2 ácidos graxos

triglicerídeo

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Reabsorvidos

Produtos finais da digestão de lipídeos.

• Monoglicerídeos

• Ácidos graxos

• Colesterol

• Lisolecitina

• glicerol

Produtos da digestão hidrofóbicos temque ser solubilizados em micelas e transportados à membrana apical

Absorção de Lípides e Transporte

Etapa 1: Sais biliares “englobam” partículas de ácidos

graxos e glicerol para formar micelas.

Emulsificação de gorduras

Sais biliares “englobam” partículas deácidos graxos e glicerol para formar micelas

Sais biliares são anfipáticos

Micelas se difundem para a membrana apical, borda em escova

Mecanismo de absorção de lipídeos no intestino delgado

1) Solubilizados em

micelas

Colesterol

Monoglic.

lisolecitina

Ács.graxos

Mecanismo de absorção de lipídeos no intestino delgado

2) Lipídeos se difundem

para a célula

Sais biliares permanecem na luz intestinal

Colesterol

Monoglic.

lisolecitina

Ács.graxos

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3) Lipídeos são reesterificados

com os ácidos graxos livresFormam-se lipídeos originais

Colesterol

Monoglic.

lisolecitina

Ács.graxos

4) Lipídeos são empacotados

com apoproteínas em quilomícrons

Colesterol

Monoglic.

lisolecitina

Ács.graxos

5) Quilomícrons deixam a célula por exocitose.

Quilomícrons penetram capilares

linfáticos.

Quilomícrons

vasos lacteais (linfa) capilares

RER

Digestão e absorção de triglicerídeos

Cristina, 1999 modificado de Johnson, 1999

MICELAsais biliares

TG

Lipase pancreáticaMG AGL Glicerol

Fígado

Íleo

Chl

Flp

Resumo da digestão e absorção de gorduras

Cristina, 1999 modificado de Johnson, 1999

OBRIGADA PELA ATENÇÃO E PACIÊNCIA

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Estômago/ células principais-produzem e secretam o pepsinogênio

Grânulos secretores